_ Vera Rubin Ochiul atent asupra sistemului nostru solar va inspira misiuni viitoare

Când obiectul interstelar (ISO) 'Oumuamua a apărut în sistemul nostru solar în 2017, a generat o tonă de interes. Nevoia de a afla mai multe despre asta a fost acerbă, dar, din păcate, nu a existat nicio modalitate de a face acest lucru cu adevărat. A venit și a plecat și am fost lăsați să ne gândim din ce era făcut și de unde a venit. Apoi, în 2019, cometa ISO Borisov a venit pentru o scurtă vizită și, din nou, am fost lăsați să ne întrebăm despre asta.

Cu siguranță vor fi mai multe dintre aceste ISO-uri care traversează sistemul nostru solar. S-a vorbit despre pregătirea unor misiuni pentru a vizita unul dintre acești vizitatori interstelari în viitor, dar pentru ca acest lucru să se întâmple, avem nevoie de o notificare prealabilă cu privire la sosirea lui. Ar putea Observatorul Vera Rubin să ne spună suficient de mult înainte?

Nici o misiune nu părăsește rampa de lansare fără o planificare detaliată, iar planificarea detaliată depinde de observații. Observațiile de la sol au pus bazele incursiunilor noastre în sistemul solar. Misiunile NASA precum OSIRIS-REx, Lucy și Psyche sunt pur și simplu imposibile fără observații detaliate la sol care pregătesc drumul.

În curând, unul dintre cele mai puternice și unice observatoare ale noastre va începe operațiunile, Observatorul Vera Rubin. Activitatea sa principală va fi Legacy Survey of Space and Time (LSST). LSST va imaginea sistemul nostru solar mult mai detaliat decât oricând înainte și o va face continuu timp de un deceniu. Bogăția de date care decurge din aceste observații va fi un beneficiu masiv pentru planificarea misiunii și probabil va inspira misiuni la care nu le-am visat încă.

Legacy Survey of Space and Time de la VRO se bazează pe oglinda primară cu unghi larg de 8,4 metri a observatorului și capacitatea sa de a schimba ținte în doar cinci secunde. Atașată la acesta se află cea mai mare cameră digitală din lume, un gigante de 3,2 gigapixeli. VRO va imaginea întregul cer disponibil pe timp de noapte la fiecare câteva nopți.

LSST are scopul de a detecta tranzitorii precum supernove și explozii de raze gamma. De asemenea, va studia energia întunecată și materia întunecată și va cartografi Calea Lactee. Dar va cartografi și obiecte mici din sistemul nostru solar, cum ar fi asteroizii din apropierea Pământului (NEA) și obiectele din Centura Kuiper (KBO).

„Nimic nu se va apropia de profunzimea studiului lui Rubin și de nivelul de caracterizare. vom obține obiecte ale sistemului solar”, a spus Siegfried Eggl, profesor asistent la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign și lider al grupului de lucru pentru sistemul solar interior din cadrul Colaborarii științifice a sistemului solar Rubin/LSST. „Este fascinant că avem capacitatea de a vizita obiecte interesante și de a le privi de aproape. Dar pentru a face asta trebuie să știm că ele există și trebuie să știm unde sunt. Acesta este ceea ce ne va spune Rubin”.

Este dificil să supraevaluăm modul în care VRO și LSST-ul său ne vor avansa înțelegerea sistemului solar. Există și alte telescoape de sondaj, cum ar fi Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System). Pan-STARRS a detectat un număr mare de tranzitori astronomici. Sarcina sa este să le detecteze și să alerteze astronomii, astfel încât alte telescoape să le poată observa.

Pan-STARRS se bazează pe două telescoape cu oglinzi de 1,8 metri și este cel mai eficient detector al nostru de Near-Earth Objects (NEO) , dar odată ce VRO este operațional, va fi retrogradat pe un loc al doilea îndepărtat.

În mod intrigant, VRO va detecta și ISO-uri. Într-o lucrare din 2023, cercetătorii au estimat că VRO va detecta până la 70 de obiecte interstelare în fiecare an. Dacă VRO le poate vedea suficient de departe în avans, ne-ar putea oferi timp să lansăm o misiune către unul.

„Rubin este capabil să ne ofere timpul de pregătire de care avem nevoie pentru a lansa o misiune pentru a intercepta o misiune interstelară. obiect”, a spus Eggl. „Aceasta este o sinergie foarte unică pentru Rubin și unică pentru timpul în care trăim.”

Nu este clar câte ISO ne vizitează sistemul solar în fiecare an și vor fi detectabile. În timp ce unii cercetători sugerează că VRO poate detecta 70 pe an, alții spun că numărul va fi mai mic. VRO nu este magie. Obiectele care sunt prea slabe și/sau se mișcă prea repede pot scăpa de detectare. Dar pare sigur că LSST va detecta niște ISO-uri. Poate chiar să discearnă modele în traiectoriile lor care facilitează detectarea mai multor dintre ele.

Pe măsură ce cunoștințele noastre despre ISO-uri cresc, dorința de a vizita unul dintre ele va crește odată cu aceasta. Apariția lui 'Oumuamua și Borisov arată că oportunitățile vor continua să se prezinte. Există deja planuri preliminare cu privire la modul de vizitare a unei comete.

Interceptorul de comete al ESA este conceput pentru a vizita o cometă cu perioadă lungă. Misiunea Interceptor are trei nave spațiale și fiecare va studia cometa dintr-un unghi diferit, oferind o vedere 3D. Notificarea prealabilă este esențială pentru misiunea Comet Interceptor, iar ESA menționează în mod special LSST ca fiind posibilă misiunea, alertându-ne destul de curând asupra unei ținte adecvate.

Dar ținta nu trebuie să fie o cometă. Ar putea fi orice călătorește prin sistemul solar interior.

Lucrul unic despre Comet Interceptor este că deja va aștepta ținta. După lansare, va călători către punctul Soare-Pământ Lagrange 2 (L2). Va intra pe o orbită de halo acolo și va aștepta instrucțiuni suplimentare. ESA își poate aștepta timpul până când VRO detectează o țintă de dorit pe traiectoria corectă și poate activa Interceptorul de comete.

Misiunea Lucy a NASA arată cât de avansate cunoștințe despre obiectele din sistemul solar permit misiuni puternice. Lucy se bazează pe observații precise ale obiectelor din sistemul solar și va vizita mai mulți asteroizi, parcurgându-și drumul prin sistemul solar interior, folosind Pământul ca asistare gravitațională în trei ocazii separate. Cunoașterea detaliată a sistemului solar a inspirat și a permis misiunea lui Lucy.

Comet Interceptor, sau o altă misiune asemănătoare, nu va avea nevoie de o cale atât de complexă. Dar, la fel ca Lucy, se va baza pe observații atente, ceea ce VRO și LSST vor oferi în mare profunzime.

LSST nu va permite doar misiuni precum Comet Interceptor. Va inspira altele noi pe care încă nu le putem imagina. Asta pentru că nu știm încă ce va dezvălui Sondajul. S-ar putea să descopere regiuni de obiecte care se comportă într-un mod pe care nu l-am văzut încă sau tipuri de obiecte grupate împreună care au rămas nevăzute.

„Dacă te gândești că Rubin se uită la o plajă, vezi milioane de oameni. și milioane de granule de nisip individuale care, împreună, constituie întreaga plajă", a spus Eggl, "Ar putea exista o zonă de nisip galben sau nisip negru vulcanic, iar o misiune spațială către un obiect din acea regiune ar putea investiga ce anume o face diferită. Adesea. , nu știm ce este ciudat sau interesant decât dacă cunoaștem contextul în care se află. Cu telescoapele noastre actuale, în esență ne-am uitat la bolovanii mari de pe plajă", spune Eggl, "dar Rubin va mări pe cele mai fine. boabe de nisip.”

Asteroidii troieni Jupiter pe care îi va vizita Lucy sunt un bun exemplu în acest sens. Acest tip de asteroid a fost prezis să existe încă din anii 1770, dar primul a fost văzut până când a trecut mai mult de un secol. Chiar și atunci, nimeni nu era sigur că era de fapt un asteroid troian până nu a trecut aproape un alt secol. Acum, astronomii știu că există mii de ei.

Într-un mod similar, cunoștințele noastre despre ISO ar putea deveni mult mai complete odată ce LSST va începe. S-ar putea deschide o fereastră complet nouă în ISO. Astronomii pot discerne modele în traiectoriile lor și în structura lor care conduc la noi înțelegeri ale originilor lor. Dacă Interceptorul cometei sau o misiune similară este trimisă către unul, vom afla mai multe despre modul în care se formează sistemele planetare, inclusiv pe al nostru.

Nu totul din sistemul nostru solar s-a format acolo unde îl vedem astăzi. Unele corpuri au fost capturate, cum ar fi luna lui Neptun, Triton, care este probabil un obiect capturat din Centura Kuiper. Astronomii cred că este foarte probabil ca unele dintre obiectele sistemului nostru solar să fie ISO capturate. VRO și misiunile pe care le inspiră ar putea identifica aceste obiecte.

Noile observații conduc la noi întrebări și la noi misiuni menite să le răspundă. Acesta este un model de lungă durată în încercarea noastră de a înțelege natura.

Cine știe ce va vedea VRO și la ce misiuni viitoare vor duce descoperirile sale?

(Fluierul)